[发明专利]利用恒磁场热处理提高高熵合金磁性能的方法

说明书

本发明公开了一种利用恒磁场热处理提高高熵合金磁性能的方法，经过磁场热处理后，使FeCoNi(CuAl)_0.8高熵合金微观结构中BCC相含量增多，磁性能得到改善和提升。本发明不需要改变合金成分就可以达到提高合金磁性能的目的；本发明对高熵合金采用磁场热处理，组织结构改变明显，磁性能提高显著；热处理温度相对较低，磁场强度较小的情况下即可大幅度提高合金磁性能。

技术领域

本发明涉及一种高熵合金的热处理工艺，特别是涉及一种FeCoNi(CuAl)_0.8高熵合金的热处理工艺，还特别涉及一种利用恒磁场热处理提高高熵合金磁性能的方法，应用于金属合金材料热处理加工技术领域。

背景技术

高熵合金起源于20世纪90年代大块非晶合金的开发，由五种及五种以上组元组成，每个组元的原子百分比相等。后来，为了扩大合金设计范围，高熵合金的各组元原子百分比并不局限于等比例，每种组元的比例可以在5at.％与35at.％之间。

相比于传统合金，高熵合金的合金组元多，各组元元素的原子之间的作用力和物理性能均有很大差异，这些差异导致高墒合金固溶体形成过程中会存在晶格畸变效应、高熵效应、迟滞扩散效应等特点，使得高墒合金具有简单的结构如FCC相或者BCC相，或者FCC相和BCC相的混合结构；其中FCC相韧性较好，BCC相具有较高的硬度，所以混合相结构的高熵合金具有良好的高温强度、耐高温性、高强度、耐磨性、耐腐蚀性能等。

调研发现高熵合金大部分都含有Fe、Co、Ni这三种典型的铁磁性元素，这使得当其满足一定合金成分设计时，可获得良好的磁学性能，有望成为一种磁性材料来进行研究，其中BCC相的磁性能优于FCC相的磁性能，进一步热处理发现，适当的热处理温度可以提高高熵合金的磁性能。

美国RDCA公司的Bassett在1959年提出，金属材料热处理时，材料周围加入一个外磁场可以改变其组织及性能，这种方法即所谓的磁场热处理，对高熵合金进行磁场热处理，同样也可以改善合金的组织和磁性能。现有的高熵合金的热处理温度通常较高，浪费能源，对高熵合金材料的磁性能改善作用有限。而为了提高合金磁性能的目的，需要对需要改变合金成分，这有时又要牺牲高熵合金材料的其他性能，不利于高熵合金材料的推广应用。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种利用恒磁场热处理提高FeCoNi(CuAl)_0.8高熵合金磁性能的方法，经过磁场热处理后，使FeCoNi(CuAl)_0.8高熵合金微观结构中BCC相含量增多，磁性能得到改善和提升。本发明方法能够改善高熵合金组织结构，提高其磁性能。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用恒磁场热处理提高FeCoNi(CuAl)_0.8高熵合金磁性能的方法，包括如下步骤：

a.合金制备：按照合金中Fe、Co、Ni、Cu、Al原子比为1：1：1：0.8：0.8的比例，采用真空电弧熔炼方法，将Fe、Co、Ni、Cu、Al纯金属进行熔炼，得到Fe-Co-Ni-Cu-Al母合金熔体；